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DE102013106141B4 - Lagerrahmen für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug - Google Patents

Lagerrahmen für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug Download PDF

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DE102013106141B4
DE102013106141B4 DE102013106141.9A DE102013106141A DE102013106141B4 DE 102013106141 B4 DE102013106141 B4 DE 102013106141B4 DE 102013106141 A DE102013106141 A DE 102013106141A DE 102013106141 B4 DE102013106141 B4 DE 102013106141B4
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Dr Ing HCF Porsche AG
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Abstract

Lagerrahmen (20) für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug (10), mit zwei Längsträgern (30, 32), die in einer Längsrichtung (18) des Kraftfahrzeugs (10) ausgerichtet sind, einer elektrischen Antriebseinheit (22) zum Antreiben des Kraftfahrzeugs (10), die an den Längsträgern (30, 32) gelagert ist, wobei die Längsträger (30, 32) eine in der Längsrichtung (18) nach außen offene Rahmenanordnung bilden, und mit einem Hohlkörper (28), der separat von den Längsträgern (30, 32) ausgebildet ist und an dem Lagerrahmen (20) festgelegt ist, wobei der Hohlkörper (28) zwischen den Längsträgern (30, 32) angeordnet und mechanisch mit den Längsträgern (30, 32) verbunden ist, um einen geschlossenen Rahmenabschnitt zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (28) biegesteif ausgebildet ist, wobei in dem Hohlkörper (28) Versteifungsstreben (68) ausgebildet sind, die sich von einem Lagerpunkt (70) aus, an dem der Hohlkörper (28) an einem der Längsträger (30, 32) gelagert ist, strahlenförmig oder V-förmig in dem Hohlkörper (28) erstrecken.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Lagerrahmen für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Lagerrahmen dienen im Allgemeinen dazu, Antriebskomponenten des elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs an einem Tragrahmen bzw. einem Chassis des Kraftfahrzeugs fest zu lagern.
  • Ein derartiger Lagerrahmen ist beispielsweise aus der US 2004/0090085 A1 bekannt, wobei der Lagerrahmen zwei parallele und freie Längsträger aufweist, die sich in der Längsrichtung des Kraftfahrzeugs erstrecken, wobei auf den Längsträgern ein Lagergestell angeordnet ist, in dem eine elektrische Steuereinheit oberhalb der Längsträger gelagert ist. Nachteilig dabei ist es, dass das Lagergestell zum Lagern der elektrischen Steuereinheit bei einem Aufprall des Kraftfahrzeugs wenig Verformungsenergie aufnehmen kann, so dass das Lagergestell und die elektrische Steuereinheit die Stabilität des Lagerrahmens im Allgemeinen nicht erhöhen und somit keinen Beitrag zur passiven Sicherheit bietet.
  • Ein gattungsgemäßer Lagerrahmen für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug ist zum Beispiel aus der DE 10 2011 118 181 A1 vorbekannt.
  • Generell ist es bei den bekannten Kraftfahrzeugtragrahmen und Lagerrahmen für elektrische Kraftfahrzeuge nachteilig, dass durch fehlende Komponenten des Verbrennungsmotors und/oder der Getriebeeinheit die Stabilität des Kraftfahrzeugtragrahmens im Allgemeinen reduziert ist und zusätzliche Versteifungen notwendig sind, um für einen Aufprall des Kraftfahrzeugs eine passive Sicherheit für die Insassen zu gewährleisten.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Lagerrahmen für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug bereitzustellen, der mit technisch geringem Aufwand die passive Sicherheit der Insassen erhöht.
  • Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Die oben genannte Aufgabe wird ferner gelöst durch ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug mit einem Tragrahmen und mit einem Lagerrahmen gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei der Lagerrahmen an dem Tragrahmen des Kraftfahrzeugs angeordnet und mit dem Tragrahmen mechanisch fest verbunden ist.
  • Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass der Hohlkörper biegesteif ausgebildet ist, wobei in dem Hohlkörper Versteifungsstreben ausgebildet sind, die sich von einem Lagerpunkt aus, an dem der Hohlkörper an einem der Längsträger gelagert ist, strahlenförmig oder V-förmig in dem Hohlkörper erstrecken. Dadurch, dass die Längsträger eine in der Längsrichtung nach außen bzw. zu einem Ende des Kraftfahrzeugs hin offene Rahmenanordnung bilden, kann der Lagerrahmen mit technisch geringem Aufwand produziert werden und da der Hohlkörper und die elektrische Antriebseinheit jeweils mit den beiden Rahmenträgern mechanisch fest verbunden sind, um den geschlossenen Rahmenabschnitt zu bilden, können diese beiden Komponenten zur Versteifung des Lagerrahmens im Allgemeinen dienen, da zwischen den Längsträgern und dem Hohlkörper sowie der elektrischen Antriebseinheit eine Blockbildung stattfindet und damit die mechanische Steifigkeit des Lagerrahmens im Allgemeinen erhöht wird. Dadurch, dass die elektrische Antriebseinheit und der Hohlkörper zusammen mit den Längsträgern eine stabile Einheit bilden, kann der Lagerrahmen trotz fehlender massiver Komponenten eines Verbrennungsantriebs auch bei elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugen die nötige passive Sicherheit und ein kontrolliertes Verformungsverhalten im Falle eines Aufpralls gewährleisten. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Hohlkörper Versteifungsstreben ausgebildet sind, um eine mechanische Stabilität des Hohlkörpers in der Längsrichtung zu erhöhen. Dadurch kann die mechanische Stabilität des Hohlkörpers verstärkt werden, ohne dass das Gewicht des Kraftfahrzeugs signifikant erhöht wird. Dadurch, dass sich die Versteifungsstreben gemäß der Erfindung von einem Lagerpunkt aus, an dem der Hohlkörper an einem der Längsträger gelagert ist, strahlenförmig oder V-förmig in dem Hohlkörper erstrecken, kann im Falle eines Aufpralls die entsprechende Aufprallenergie über die Versteifungsstreben effizient an die Längsträger übertragen werden, so dass die Aufprallenergie abgeleitet werden kann.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird dadurch vollständig gelöst.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Hohlkörper mittels Verbindungsmitteln an den Längsträgern festgelegt.
  • Dadurch kann der Lagerrahmen mit technisch geringem Aufwand bestückt werden, insbesondere mit der elektrischen Antriebseinheit bestückt werden, wobei die notwendige Versteifung des Lagerrahmens durch nachfolgendes Festlegen des Hohlkörpers erzielt wird.
  • Es ist weiterhin bevorzugt, wenn der Hohlkörper und die Antriebseinheit in der Längsrichtung hintereinander bzw. versetzt zueinander an den Längsträgern gelagert sind, wobei der Hohlkörper in der Längsrichtung nach außen bzw. zu einem Endabschnitt des Kraftfahrzeugs hin versetzt zu der Antriebseinheit angeordnet ist.
  • Dadurch ist der geschlossene Rahmenabschnitt um die elektrische Antriebseinheit herum gebildet, wodurch bei einem Aufprall des Kraftfahrzeugs die elektrische Antriebseinheit vor Beschädigungen geschützt ist, so dass die Gefährdung durch Überspannungen reduziert ist.
  • Es ist weiterhin bevorzugt, wenn an den Längsträgern ein elektrischer Energiespeicher zur Versorgung der elektrischen Antriebseinheit mit elektrischer Energie gelagert ist, wobei der Hohlkörper in der Längsrichtung nach außen versetzt zu dem elektrischen Energiespeicher angeordnet ist.
  • Dadurch ist der Energiespeicher im Falle eines Aufpralls mechanisch geschützt.
  • Alternativ kann der Hohlkörper auch mit einem Material geringer Dichte und gutem Crashverhalten ausgefüllt sein, z.B. einer Wabenform- bzw. Honeycomb-Struktur.
  • Es ist weiterhin bevorzugt, wenn ein Adaptionselement zwischen dem Hohlkörper und der elektrischen Antriebseinheit angeordnet ist.
  • Dadurch kann bei einem Aufprall die Verformungsenergie zwischen dem Hohlkörper und der elektrischen Antriebseinheit ausgetauscht und die Blockbildung verbessert werden.
  • Es ist weiterhin bevorzugt, wenn das Adaptionselement eine konkav gekrümmte Oberfläche aufweist, die der Antriebseinheit zugewandt ist.
  • Dadurch kann zwischen dem Adaptionselement und der Antriebseinheit ein verbesserter mechanischer Kontakt gebildet werden, wodurch die Blockbildung des Hohlkörpers mit der elektrischen Antriebseinheit verbessert wird.
  • Es ist weiterhin bevorzugt, wenn das Adaptionselement aus Kunststoff gebildet ist.
  • Dadurch kann Verformungsenergie im Falle eines Aufpralls des Kraftfahrzeugs effizient aufgenommen werden, wobei gleichzeitig das Gewicht des Adaptionselements begrenzt ist.
  • Es ist weiterhin bevorzugt, wenn das Adaptionselement aus Metall gebildet ist.
  • Dadurch kann eine weitere Blockbildung erzielt werden, wodurch durch die Masse des Adaptionselements gleichzeitig die passive Sicherheit erhöht ist.
  • Es ist dabei besonders bevorzugt, wenn das Adaptionselement eine Wabenstruktur aufweist.
  • Dadurch kann ein Adaptionselement aus Metall mit einem geringen Gewicht bereitgestellt werden.
  • Es ist weiterhin bevorzugt, wenn in dem Hohlkörper eine elektrische Komponente des Kraftfahrzeugs aufgenommen ist.
  • Dadurch kann der Bauraum des Hohlkörpers genutzt werden und darüber hinaus die Verbiegungssteifigkeit des Hohlkörpers weiter erhöht werden.
  • Es ist weiterhin bevorzugt, wenn der Hohlkörper als geschlossener Hohlkörper ausgebildet ist.
  • Dadurch kann die mechanische Steifigkeit des Hohlkörpers erhöht werden und eine eventuell in dem Hohlkörper angeordnete elektrische Komponente vollständig umschlossen und geschützt werden.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit einem Lagerrahmen zum Lagern einer elektrischen Antriebsmaschine;
    • 2 eine perspektivische schematische Teilansicht eines Kraftfahrzeugs mit einem Lagerrahmen zum Lagern von elektrischen Komponenten;
    • 3a, b perspektivische Detailansichten eines Hohlkörpers zur Blockbildung mit dem Lagerrahmen.
  • In 1 ist ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug schematisch dargestellt und allgemein mit 10 bezeichnet. Das Kraftfahrzeug 10 weist einen Tragrahmen 12 auf, an dem Räder 14 des Kraftfahrzeugs 10 gelagert sind. Das Kraftfahrzeug 10 weist im Allgemeinen eine Längsachse 16 auf und bewegt sich im Wesentlichen in einer Längsrichtung parallel zu der Längsachse 16, die mit einem Pfeil 18 angedeutet ist.
  • An dem Tragrahmen 12 ist ein Lagerrahmen 20 festgelegt, um im Allgemeinen elektrische Antriebskomponenten des Kraftfahrzeugs 10 zu lagern. An dem Lagerrahmen 20 ist eine elektrische Antriebsmaschine 22 gelagert, wobei eine Welle 24 der Antriebsmaschine 22 über ein Getriebe 26 zum Antreiben des Kraftfahrzeugs 10 mit den Rädern verbunden ist. An dem Lagerrahmen 20 ist ferner ein Versteifungselement 28 gelagert, das als Hohlkörper 28 ausgebildet ist. In einer besonderen Ausführungsform ist in dem Hohlkörper 28 eine elektrische Komponente des elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs 10 aufgenommen, um das Versteifungselement 28 entsprechend mechanisch zu verstärken und den in dem Hohlkörper 28 befindlichen Bauraum entsprechend zu nutzen. Der Lagerrahmen 20 weist zwei langgestreckte Längsträger 30, 32 auf, die sich parallel zu der Längsachse 16 nach außen also zu einem Endabschnitt des Kraftfahrzeugs 10 hin erstrecken. Die Längsträger 30, 32 sind an einem Querträger 34 oder an dem Tragrahmen 12 des Kraftfahrzeugs gelagert. Die Längsträger 30, 32 bilden eine in der Längsrichtung 18 nach außen hin offene Rahmenanordnung und erstrecken sich als freie Träger parallel zu der Längsachse 16 zu einem Ende des Kraftfahrzeugs 10 bzw. des Tragrahmens 12 hin. Zwischen den Längsträgern 30, 32 ist die elektrische Antriebsmaschine 22 angeordnet und gelagert. Versetzt zu der elektrischen Antriebsmaschine 22 ist das Versteifungselement 28 an beiden Längsträgern 30, 32 gelagert und mittels Festlegungsmitteln an den Längsträgern 30, 32 festgelegt bzw. mechanisch fest verbunden. Das Versteifungselement 28 ist als ein starrer und biegesteifer Hohlkörper 28 ausgebildet, der jeweils an einem distalen Ende 38 der Längsträger 30, 32 gelagert ist und die distalen Enden 38 der Längsträger 30, 32 mechanisch miteinander verbindet. Das Versteifungselement 28 bzw. der Hohlkörper 28 bildet zusammen mit den freien Längsträgern 30, 32 zusammen einen geschlossenen Rahmenabschnitt bzw. der Hohlkörper 28 bildet eine Querstrebe an den distalen Enden 38, um die Längsträger 30, 32 miteinander zu verbinden.
  • An dem Lagerrahmen 20 ist ferner ein elektrischer Energiespeicher 40 bzw. eine Batterie 40 gelagert, die mit der elektrischen Antriebsmaschine 22 elektrisch verbindbar ist, um die elektrische Antriebsmaschine 22 entsprechend mit elektrischer Energie zu versorgen. Der elektrische Energiespeicher 40 ist in dieser Ausführungsform zwischen der elektrischen Antriebsmaschine 22 und dem Querträger 34 angeordnet.
  • Das Versteifungselement 28 ist relativ zu der elektrischen Antriebsmaschine 22 und dem elektrischen Energiespeicher 40 in der Längsrichtung 18 nach außen hin versetzt angeordnet bzw. gelagert, wohingegen die elektrische Antriebsmaschine 22 und der elektrische Energiespeicher 40 in der Längsrichtung 18 relativ zu dem Versteifungselement 28 nach innen hin versetzt angeordnet bzw. gelagert sind. Mit anderen Worten ist das Versteifungselement 28 in einer Aufprallrichtung des Kraftfahrzeugs vor der elektrische Antriebsmaschine 22 angeordnet. Dadurch kann im Allgemeinen eine Blockbildung zwischen den Längsträgern 30, 32 und der elektrischen Antriebsmaschine 22 und dem Versteifungselement 28 realisiert werden. Das Versteifungselement 28 ist in der Längsrichtung 18 relativ zu den elektrischen Komponenten außen angeordnet bzw. gelagert, um im Falle eines Aufpralls des Kraftfahrzeugs 10 die elektrischen Komponenten zu schützen und entsprechend gefährliche Überspannungen durch beschädigte elektrische Komponenten zu vermeiden.
  • Das Versteifungselement 28 dient zur Stabilisierung des Lagerrahmens 20 im Allgemeinen und ersetzt die aufgrund des elektrischen Antriebs fehlenden Komponenten des Kraftfahrzeugs 10, so dass der Lagerrahmen 20 mit dem Versteifungselement 28 und der elektrischen Antriebsmaschine 22 einen massiven Block bildet, der im Falle eines Aufpralls des Kraftfahrzeugs 10 die notwendige Stabilität und eine entsprechende Knautschzone bietet. Dadurch kann der Tragrahmen 12 und der Lagerrahmen 20, die üblicherweise für Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmaschinen ausgelegt sind, auch für elektrisch angetriebene Kraftfahrzeuge verwendet werden, wobei entsprechende Lagerpunkte für den Verbrennungsmotor und das notwendige Getriebe zur Lagerung der elektrischen Antriebsmaschine 22 und des Versteifungselements 28 dienen. Die fehlenden massiven Komponenten, z.B. der Motorblock und das Getriebe des Verbrennungsantriebs, können durch die elektrische Antriebsmaschine und das Versteifungselement 28 im Allgemeinen ersetzt werden.
  • Das Versteifungselement 28 ist als Hohlkörper 28 ausgebildet und kann vorzugsweise eine elektrische Komponente wie z.B. die Leistungselektronik des elektrischen Antriebs 22 oder ein Ladegerät zum Aufladen des elektrischen Energiespeichers 40 aufnehmen, um die Stabilität des Versteifungselements 28 zu erhöhen und gleichzeitig den Bauraum zu nutzen. Da die elektrischen Komponenten üblicherweise einen massiven metallischen Kühlkörper aufweisen, kann durch diese Anordnung der elektrischen Komponente in dem Hohlkörper 28 die Blockbildung und somit die Versteifung des Lagerrahmens 20 weiter verbessert werden.
  • In einer alternativen Ausführungsform weist das Versteifungselement 28 bzw. der Hohlkörper 28 in seinem Inneren eine Fachwerkstruktur auf, um die mechanische Stabilität des Versteifungselements 28 zu erhöhen. Die Fachwerkstruktur ist vorzugsweise mit den Festlegungsmitteln 36 bzw. den entsprechenden Lagerpunkten mechanisch verbunden, um im Falle eines Aufpralls des Kraftfahrzeugs 10 die Aufprallenergie von dem Versteifungselement 28 in die Längsträger 30, 32 zu leiten.
  • Die Festlegungsmittel 36 können Schrauben, Nieten oder Schweißpunkte sein, um das Versteifungselement 28 an entsprechenden Lagerpunkten an dem jeweiligen Längsträger 30, 32 festzulegen. Vorzugsweise ist der Hohlkörper 28 mit seinen jeweiligen Seitenflächen jeweils flächig mit den Längsträgern 30, 32 verbunden.
  • Die Längsträger 30, 32 weisen eine Mehrzahl von hier nicht näher dargestellten Knickabschnitten auf, die als Sollbruchstellen bzw. Knickfalten für die Längsträger 30, 32 dienen. Im Falle eines Aufpralls sollen die Knickabschnitte ein vordefiniertes Biegeverhalten des Lagerrahmens 20 im Allgemeinen gewährleisten, um ein kontrolliertes Verbiegen der Tragrahmenkomponenten einzurichten. Dadurch kann die Knautschzone des Kraftfahrzeugs 10 im Allgemeinen verbessert werden.
  • Zwischen dem Versteifungselement 28 und der elektrischen Antriebsmaschine 22 ist ein Adaptionselement 42 angeordnet. Das Adaptionselement 42 liegt vorzugsweise an dem Versteifungselement 28 an und weist an seiner der elektrischen Antriebsmaschine 22 zugewandten Oberfläche eine der Oberfläche der elektrischen Antriebsmaschine 22 entsprechende Form bzw. Struktur oder Kontur auf, um im Falle eines Aufpralls des Kraftfahrzeugs 10 und einer entsprechenden Verformung des Lagerrahmens 20 weiter zur Stabilisierung des gesamten Lagerrahmens 20 und zur weiteren Blockbildung beizutragen. Das Adaptionselement 42 weist dazu vorzugsweise eine ebene Oberfläche auf, die entsprechend dem Versteifungselement 28 zugewandt ist und eine konkav gekrümmte Oberfläche auf, die der elektrischen Antriebsmaschine 22 zugewandt ist. Das Adaptionselement 42 kann sowohl an dem Versteifungselement 28 als auch an der Antriebsmaschine 22 flächig anliegen.
  • Das Adaptionselement 42 kann als Kunststoffelement z.B. aus Hartgummi oder als metallisches Element z.B. aus Aluminium gebildet sein. Vorzugsweise weist das Adaptionselement 42 eine Wabenstruktur auf, um bei geringem Gewicht eine hohe Stabilität und somit eine hohe Blockbildung bereitzustellen.
  • In 2 ist eine perspektivische Teilansicht des Kraftfahrzeugs 10 mit dem Tragrahmen 12 schematisch dargestellt. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet, wobei hier lediglich Besonderheiten erläutert sind.
  • Die Längsträger 30, 32 erstrecken sich parallel zu der Längsachse 16 und sind als langgestreckte gerade Stangen mit einem Rechteckprofil hohl ausgebildet, um entsprechend Gewicht einzusparen. Die elektrische Antriebsmaschine 22 und das Getriebe 26 sind zwischen den Längsträgern 30, 32 gelagert. Die Längsträger 30, 32 sind in einem Mittelabschnitt 46 mittels eines Querträgers 50 verbunden, um entsprechend bessere Lagerungsmöglichkeiten für Komponenten zu bieten und die Stabilität in diesem Bereich zu erhöhen. An den distalen Enden 38 der Längsträger 30, 32 ist das Versteifungselement 28 gelagert, um die Längsträger 30, 32 mechanisch fest miteinander zu verbinden und entsprechend einen geschlossenen Rahmenabschnitt zu bilden, wie es im Weiteren näher erläutert ist.
  • Seitlich neben den Längsträgern 30, 32 ist jeweils ein Längsabschnitt 54, 56 des Tragrahmens 12 ausgebildet, die jeweils einen Anschlussabschnitt 58, 60 aufweisen, um einen Stoßfänger mit dem Tragrahmen 12 zu verbinden.
  • Das Versteifungselement 28 ist zwischen den distalen Enden 38 der Längsträger 30, 32 angeordnet und mittels der Festlegungsmittel 36 fest mit den Längsträgern 30, 32 verbunden. Das Versteifungselement 28 ist als Kasten oder Block ausgebildet und weist einen Hohlraum auf, in dem in einer besonderen Ausführungsform elektrische Komponenten gelagert sein können. Zwischen der elektrischen Antriebsmaschine 22 und dem Versteifungselement 28 ist das Adaptionselement 42 angeordnet, das eine ebene Oberfläche 62 und eine konkav gekrümmte Oberfläche 64 aufweist. Die ebene Oberfläche 62 dient dazu, das Adaptionselement 42 an dem Versteifungselement 28 festzulegen und die konkave Oberfläche ist dem elektrischen Antrieb 22 zugewandt und dient dazu, den mechanischen Kontakt zwischen dem Versteifungselement 28 und der elektrischen Maschine 22 bei einem Aufprall des Kraftfahrzeugs 10 zu verbessern und die Blockbildung zwischen dem Versteifungselement 28 und der elektrischen Maschine 22 zu verbessern. Die konkave Oberfläche 64 kann dabei von der elektrischen Antriebsmaschine 22 beabstandet sein oder aber an dieser anliegen. Das Adaptionselement 42 weist vorzugsweise eine Wabenstruktur auf und ist entweder aus Kunststoff wie z.B. Hartgummi oder aus Metall wie z.B. Aluminium ausgebildet.
  • Durch das Adaptionselement 42 kann insgesamt die Blockbildung zwischen dem Versteifungselement 28 und der elektrischen Antriebsmaschine 22 verbessert werden.
  • In 3a ist eine besondere Ausführungsformen des Versteifungselements 28 bzw. des Hohlkörpers 28 schematisch dargestellt. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet, wobei hier lediglich die Besonderheiten erläutert sind.
  • Das Versteifungselement 28 ist an den distalen Enden 38 der Längsträger 30, 32 festgelegt, wie es oben erläutert ist. Das Versteifungselement 28 weist einen Hohlraum 66 auf, der zur Gewichtsreduktion dient und in dem vorzugsweise eine elektrische Komponente des elektrischen Antriebs wie z.B. ein Wechselrichter oder eine Ladeeinheit zum Aufladen des elektrischen Energiespeichers 40 angeordnet sein kann. Das Versteifungselement 28 bildet in dieser Ausführungsform durch sein biegesteifes und massives Metallgehäuse eine mechanische Verbindung zwischen den beiden Längsträgern 30, 32.
  • In 3b ist eine alternative Ausführungsform des Versteifungselements 28 schematisch dargestellt. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet, wobei hier lediglich die Besonderheiten erläutert sind.
  • Das Versteifungselement 28 ist als Hohlkörper im Allgemeinen ausgebildet, wobei in dem Hohlkörper eine Mehrzahl von Versteifungsstreben 68 ausgebildet sind, die zusammen eine Fachwerkstruktur bilden. Die Versteifungsstreben 68 erstrecken sich von einem Lagerpunkt 70 strahlenförmig bzw. V-förmig in unterschiedliche Richtungen in dem Versteifungselement 28. Der Lagerpunkt 70 bildet eine mechanische Anbindung des Versteifungselements 28 an dem jeweiligen Längsträger 30, 32 bzw. ist einem der Festlegungsmittel 36 zugeordnet. Durch die Fachwerkstruktur, die durch die Versteifungsstreben 68 in dem Hohlraum des Versteifungselements 28 ausgebildet sind, kann die mechanische Stabilität des Versteifungselements 28 gezielt erhöht werden, wobei die Versteifungsstreben 68 im Falle eines Aufpralls des Kraftfahrzeugs 10 die Aufprallenergie über die Lagerpunkte 70 auf den Lagerrahmen 20 übertragen, um so die Aufprallenergie weiterzuleiten und entsprechend zu verteilen.

Claims (11)

  1. Lagerrahmen (20) für ein elektrisch angetriebenes Kraftfahrzeug (10), mit zwei Längsträgern (30, 32), die in einer Längsrichtung (18) des Kraftfahrzeugs (10) ausgerichtet sind, einer elektrischen Antriebseinheit (22) zum Antreiben des Kraftfahrzeugs (10), die an den Längsträgern (30, 32) gelagert ist, wobei die Längsträger (30, 32) eine in der Längsrichtung (18) nach außen offene Rahmenanordnung bilden, und mit einem Hohlkörper (28), der separat von den Längsträgern (30, 32) ausgebildet ist und an dem Lagerrahmen (20) festgelegt ist, wobei der Hohlkörper (28) zwischen den Längsträgern (30, 32) angeordnet und mechanisch mit den Längsträgern (30, 32) verbunden ist, um einen geschlossenen Rahmenabschnitt zu bilden, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (28) biegesteif ausgebildet ist, wobei in dem Hohlkörper (28) Versteifungsstreben (68) ausgebildet sind, die sich von einem Lagerpunkt (70) aus, an dem der Hohlkörper (28) an einem der Längsträger (30, 32) gelagert ist, strahlenförmig oder V-förmig in dem Hohlkörper (28) erstrecken.
  2. Lagerrahmen (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (28) mittels Verbindungsmitteln (36) an den Längsträgern (30, 32) festgelegt ist.
  3. Lagerrahmen (20) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (28) und die Antriebseinheit (22) in der Längsrichtung (18) hintereinander an den Längsträgern (30, 32) gelagert sind, wobei der Hohlkörper (28) in der Längsrichtung (18) nach außen versetzt zu der Antriebseinheit (22) angeordnet ist.
  4. Lagerrahmen (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an den Längsträgern (30, 32) ein elektrischer Energiespeicher (40) zur Versorgung der Antriebseinheit (22) mit elektrischer Energie gelagert ist und wobei der Hohlkörper (28) in der Längsrichtung (18) nach außen versetzt zu dem elektrischen Energiespeicher (40) angeordnet ist.
  5. Lagerrahmen (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Hohlkörper (28) und der Antriebseinheit ein Adaptionselement (42) angeordnet ist.
  6. Lagerrahmen (20) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Adaptionselement (42) eine konkav gekrümmte Oberfläche aufweist, die der Antriebseinheit (22) zugewandt ist.
  7. Lagerrahmen (20) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Adaptionselement (42) aus Kunststoff gebildet ist.
  8. Lagerrahmen (20) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Adaptionselement (42) aus Metall gebildet ist.
  9. Lagerrahmen (20) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Adaptionselement (42) eine Wabenstruktur aufweist.
  10. Lagerrahmen (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Hohlkörper (28) eine elektrische Komponente des elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs (10) aufgenommen ist.
  11. Lagerrahmen (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (28) als geschlossener Hohlkörper (28) ausgebildet ist.
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